WO2017170980A1 - 集塵方法、集塵装置およびレーザ加工機 - Google Patents

集塵方法、集塵装置およびレーザ加工機 Download PDF

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WO2017170980A1
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main body
dust
supply nozzle
air
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長谷川 明伸
時誠 郭
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株式会社アフレアー
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    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C9/00Combinations with other devices, e.g. fans, expansion chambers, diffusors, water locks
    • B04C2009/008Combinations with other devices, e.g. fans, expansion chambers, diffusors, water locks with injection or suction of gas or liquid into the cyclone

Definitions

  • the present invention relates to a dust collection method, a dust collection device, and a laser processing machine, and more particularly to a dust collection method, a dust collection device, and a laser processing machine to which the dust collection device is applied.
  • smoke and dust When processing an object with a laser processing machine or the like, smoke and dust (hereinafter also referred to as “dust etc.”) are generated from the object along with the processing. Therefore, it is necessary to proceed while removing the dust and the like during the processing. Usually, in order to remove dust and the like, the generated dust and the like are sucked and the sucked air is passed through an air filter to capture the dust and the like.
  • Patent Document 1 air containing dust is taken in from a suction port provided on the side wall of the vortex chamber, and a swirl flow is generated in the vortex chamber to separate the dust, and is arranged at the central axis position of the vortex chamber.
  • a dust collector that collects dust with a main filter is disclosed.
  • Patent Document 2 a cyclone type separation unit that swirls dust-containing air into dust and air, a shower unit that jets water toward the cyclone type separation unit, a waste liquid storage unit that stores waste liquid, Disclosed is a dust treatment apparatus comprising drain means for discharging waste liquid, filter means disposed in an inner cylinder of a cyclone separation means, and exhaust means for exhausting air filtered by the filter means. .
  • bag filter made of cloth or nonwoven fabric
  • a method of filtering through an air stream containing dust and smoke is used.
  • the collection effect by the accumulated particles is greater than the collection by the filter itself. For this reason, when a certain time interval or pressure loss reaches a set value, it is necessary to remove the deposited particles.
  • highly viscous smoke or dust is attached, it cannot be removed sufficiently by the removal process.
  • An object of the present invention is to provide a dust collection method, a dust collection device, and a laser processing machine that can efficiently separate and remove dust and the like without using a filter.
  • a dust collection method includes a main body provided in a cylindrical shape, and is provided to extend to the outside through one end of the main body from the middle of the main body.
  • rotating airflow is generated inside the main body by sucking air into the main body, and smoke and dust contained in the air are centrifuged. Therefore, smoke and dust can be separated without using a filter that allows air to pass through, and the purified air can be discharged without pressure loss due to the filter. Furthermore, a liquid catcher that rotates along the inner wall surface of the main body is formed by using this rotating air current, and the smoke, dust, highly viscous dust, etc., can be efficiently captured by the liquid catcher. The liquid is recovered by the recovery unit and returned to the supply nozzle by a pump. Thereby, a liquid catcher can be formed continuously while circulating the liquid.
  • the liquid while collecting dust, the liquid is continuously or intermittently supplied from the supply nozzle, a part of the liquid constituting the liquid catcher is recovered from the main body by the recovery unit, and the recovered liquid is recovered.
  • a liquid catcher that rotates inside the main body may be continuously formed by circulating the liquid by returning it to the supply nozzle with a pump.
  • a rear end opening is provided at the rear end of the exhaust pipe, a suction port is provided in the suction device, and the rear end opening and the suction port are spaced apart from each other in the collection unit.
  • the recovery unit may be provided in the rear stage of the exhaust pipe, and the suction port may be connected to an opening provided in the recovery unit.
  • the liquid contained in the air sucked from the exhaust pipe can be recovered by the recovery unit.
  • the suction port of the suction device since the suction port of the suction device is connected to the opening of the recovery unit, an air flow is generated in the space within the recovery unit, and air and liquid are separated. Thereby, it can suppress that a liquid is inhaled from the suction opening of a suction device.
  • a dust collector is provided in a cylindrical shape, and generates a rotating airflow inside by a sucked air, and extends to the outside through one end of the body from the middle of the body
  • the recovery part is provided on the opposite side of the exhaust pipe inside the main body, the exhaust pipe has an inner cylinder and an outer cylinder, and one end of the outer cylinder on the recovery part side is one end on the recovery part side of the inner cylinder Further, it may be configured to extend to the collection unit side, a gap is provided between the other end of the outer cylinder and the outer peripheral surface of the inner cylinder, and the other end of the inner cylinder extends to the outside from the main body. . Thereby, a collection
  • a mesh body may be provided in a gap provided between the other end of the outer cylinder and the outer periphery of the inner cylinder, and the liquid may be ejected from the supply nozzle toward the mesh body. Thereby, the liquid is diffused when passing through the mesh body, and can be efficiently included in the rotating airflow.
  • the supply nozzle may be configured to eject the liquid in the direction of the flow of the rotating airflow. Thereby, the liquid can be efficiently diffused along the rotating airflow.
  • the dust collector may further include a filter provided between the pump and the supply nozzle. Thereby, the clogging of the nozzle can be prevented by removing dust or the like contained in the liquid recovered by the recovery unit with the filter and returning the clean liquid to the supply nozzle.
  • a dust collector is provided in a cylindrical shape, has a straight body portion having a substantially constant inner diameter from one end to the other end, and is disposed obliquely with the other end side facing upward, A main body that generates a rotating airflow inside by the air that is generated, and an exhaust pipe that is provided so as to extend from the middle of the main body through one end of the main body and extend to the outside, and for sucking the air in the main body by a suction device;
  • the apparatus includes an introduction portion that is provided on one end side of the main body and is connected to an introduction pipe that sucks air from the outside into the main body, and a supply nozzle that supplies liquid to the inside of the main body.
  • rotating airflow is generated inside the main body by sucking air into the main body, and smoke and dust contained in the air are centrifuged. Therefore, smoke and dust can be separated without using a filter that allows air to pass through, and the purified air can be discharged without pressure loss due to the filter. Furthermore, a liquid catcher that rotates along the inner wall surface of the main body is formed by using this rotating air current, and the smoke, dust, highly viscous dust, etc., can be efficiently captured by the liquid catcher.
  • the radial gap between the main body and the exhaust pipe may be narrower than the inner diameter of the introduction pipe.
  • the introduction pipe may be connected to the main body from diagonally upward to diagonally downward of the main body.
  • a dust collector is provided in a cylindrical shape, and generates a rotating airflow inside by a sucked air, and extends to the outside through one end of the body from the middle of the body
  • An outer cylinder that is provided on the outside of the inner cylinder inside the main body, is arranged substantially coaxially with the inner cylinder, and is provided with a gap between the inner cylinder and the main body.
  • a supply nozzle that supplies liquid to the inside of the main body, a recovery unit that is provided below the main body and collects the liquid contained in the rotating airflow in the main body, and is connected to the main body, and an outer cylinder and the main body inside the main body, And a pipe communicating with the gap.
  • one end of the outer cylinder on the collection unit side extends to the collection unit side rather than one end on the collection unit side of the inner cylinder, and a gap is formed between the other end of the outer cylinder and the outer peripheral surface of the inner cylinder.
  • the other end of the inner cylinder extends from the main body to the outside.
  • the device configuration can be reduced in size.
  • the liquid is collected in the lower collection unit along the inner cylinder and the outer cylinder, piping such as a drain becomes unnecessary. As a result, the apparatus configuration can be simplified.
  • a laser processing machine includes a laser emission head that emits laser light that irradiates an object, a duct that sucks and draws smoke and dust generated from the object, and the above-described part provided in the middle of the duct And a dust collector.
  • smoke and dust generated during laser processing can be separated without using a filter that allows air to pass through. Can be captured efficiently with a liquid catcher.
  • dust or the like can be efficiently separated and removed without using a filter.
  • FIG. 1 It is a perspective view which shows the structural example of a processing machine.
  • (A) And (b) is a figure which shows the detail of the dust collector which concerns on this embodiment. It is a schematic diagram illustrated about capture
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration example of a processing machine.
  • the dust collector 1 according to the present embodiment captures dust or the like generated from the object W processed by the processing machine 100.
  • a processing machine 100 shown in FIG. 1 is a laser processing machine.
  • the laser processing machine is a device that performs processing such as cutting of the object W using the energy of laser light.
  • the processing machine 100 includes a processing machine main body 110, a stage 120, a laser emission head 130, a dust collection nozzle 140, a moving unit 150, and the dust collector 1 according to the present embodiment.
  • Switches 111 are arranged on the front surface of the processing machine main body 110, and a power supply unit, a control circuit, a negative pressure pump, and the like (not shown) are incorporated therein.
  • input / output devices such as a display 115, a keyboard 116, and a mouse 117 are arranged so that various processing conditions can be set, read, stored, and controlled by a processing program.
  • the stage 120 is disposed on the processing machine main body 110 and is movable in one direction (for example, the Y-axis direction).
  • An object W is placed on the stage 120.
  • the object W is adsorbed and fixed on the stage 120 by, for example, negative pressure.
  • the moving unit 150 is configured in a gate shape, for example, and is arranged above the stage 120.
  • a laser emission head 130 is attached to the moving unit 150.
  • the laser emission head 130 can be moved in one direction (for example, the X-axis direction) by the moving unit 150.
  • the moving unit 150 moves the laser emission head 130 in the X-axis direction and the stage 120 in the Y-axis direction, so that the relative positional relationship between the laser beam and the object W along the XY axis is determined.
  • any one of the moving unit 150 and the stage 120 may be configured to be movable along the XY axes.
  • the laser emission head 130 collects the laser beam by an optical system (not shown) and irradiates the object W.
  • the laser emission head 130 can scan the irradiation range of the laser light by changing the irradiation angle of the laser light with a scan mirror.
  • the laser emission head 130 is, for example, a galvano scanner head.
  • the processing object W is made of various materials such as metal, resin, paper, and wood.
  • the dust collection nozzle 140 sucks and collects dust generated from the object W when performing laser processing.
  • the dust collection nozzle 140 includes a truncated cone-shaped hood that is disposed above the object W and surrounds the irradiation range of the laser light emitted from the laser emission head 130.
  • the dust collection nozzle 140 is provided with a suction duct 145 to suck up dust collected by the dust collection nozzle 140 through the suction duct 145.
  • the dust collector 1 is provided in the middle of a duct (passage between sucking dust and the like and sending it to the discharge device) for sucking and drawing dust and the like.
  • the dust collector 1 supplies a cylindrical main body 10, an exhaust pipe 30 extending from the inside of the main body 10 to the outside, and a liquid LQ for forming the liquid catcher 20 inside the main body 10.
  • recovery part 50 to the supply nozzle 40 are provided.
  • the state which removed the cover of the main body 10 is shown for convenience of explanation.
  • the object W is placed on the stage 120 and fixed by suction or the like.
  • the laser beam is irradiated from the laser emitting head 130 onto the object W, and the object W is processed (cutting, grooving, marking, etc.) by the energy of the laser beam. Is given.
  • the irradiation position of the laser beam is controlled by scanning of the laser beam and the operations of the stage 120 and the moving unit 150 by a program process.
  • a suction device (not shown) is connected to the subsequent stage of the dust collector 1.
  • dust or the like is sucked by the negative pressure generated by the suction device. That is, dust or the like generated from the object W by processing is collected by the dust collection nozzle 140 by this suction force and sent to the dust collector 1 of the present embodiment via the suction duct 145.
  • the dust collector 1 dust and the like sucked by the rotating airflow generated inside the main body 10 is centrifuged. Further, a liquid catcher 20 that rotates along the inner wall surface of the main body 10 is formed using this rotating air current, and the dust and the like that have been centrifuged are captured by the liquid catcher 20. The air from which dust or the like has been removed is discharged from the suction device through the exhaust pipe 30 through the exhaust duct 35.
  • FIG. 2A and 2B are diagrams showing details of the dust collector according to the present embodiment.
  • FIG. 2A shows a perspective view of the dust collector 1 as viewed obliquely from above
  • FIG. 2B shows a perspective view of the dust collector 1 as viewed from the side.
  • the main body 10 of the dust collector 1 is configured in a cylindrical shape, for example.
  • the main body 10 may be polygonal.
  • the main body 10 has a straight body portion 11 having a substantially constant inner diameter.
  • a lid 12 is detachably provided at the open end 11b of the straight body 11 (the other end of the main body 10).
  • An introduction part 13 is provided at the rear end 11a of the straight body part 11 opposite to the opening end 11b.
  • a suction duct 145 is connected to the introduction pipe 131 of the introduction part 13. In the present embodiment, two suction ducts 145 extending from the dust collection nozzle 140 are connected to the introduction pipe 131 of the introduction unit 13.
  • the introduction pipe 131 extends in the tangential direction of the inner wall surface of the cylindrical main body 10. Each of the two introduction pipes 131 is provided to extend in the opposite direction at a position shifted from each other by 180 ° around the inner wall surface.
  • the air sucked from the suction duct 145 is sent from the introduction pipe 131 to the introduction section 13 and is drawn into the main body 10 while rotating here.
  • the air rotated by the introduction unit 13 becomes a rotating airflow that advances while turning along the inner wall surface of the main body 10.
  • the supply nozzle 40 is provided in the introduction part 13 of the main body 10, for example.
  • the supply nozzle 40 supplies the liquid LQ to the inside of the main body 10.
  • the liquid LQ is supplied from the supply nozzle 40 in a state where a rotating airflow is generated inside the main body 10
  • the liquid LQ spreads while rotating on the inner wall surface of the cylindrical main body 10 by the rotating airflow, and the liquid catcher 20 is configured.
  • the liquid catcher 20 rotates inside the main body 10 according to the rotating airflow.
  • the rotating liquid LQ film is stretched inside the cylindrical main body 10, and dust and smoke with heavy specific gravity are captured by the liquid catcher 20.
  • the main body 10 is disposed slightly obliquely so that the opening side of the exhaust pipe 30 is on the upper side.
  • a drain 42 is provided below the main body 10.
  • the liquid LQ is recovered by the recovery unit 50 downstream from the drain 42.
  • the liquid LQ is continuously or intermittently supplied from the supply nozzle 40, and the liquid catcher 20 is configured together with the rotating airflow.
  • a predetermined amount of the liquid LQ is recovered from the drain 42 to the recovery unit 50.
  • the liquid LQ is returned from the collection unit 50 to the supply nozzle 40 by the pump 60.
  • the liquid LQ is circulated from the supply nozzle 40, the main body 10, the drain 42 to the recovery unit 50, and from the pump 60 to the supply nozzle 40.
  • the liquid LQ supplied from the supply nozzle 40 may include at least one selected from VOC deodorizing liquid, slightly acidic electrolyzed water, sodium hypochlorite water, and silver ion water in addition to water. Thereby, the odor generated by processing can be removed.
  • FIG. 3 is a schematic view illustrating the capture of dust and the like by the rotating airflow and the liquid catcher.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating the circulation of the liquid.
  • the supply nozzle 40 injects the liquid LQ along the arrow A that is the direction of the flow of the rotating airflow.
  • the liquid LQ can be efficiently diffused along the rotating airflow.
  • the size of the liquid LQ particles is set to a size that configures the liquid catcher 20 that rotates on the inner wall surface of the main body 10 by the rotating airflow. If the particles of the liquid LQ are too small, the effect of capturing dust and the like by the liquid catcher 20 cannot be obtained sufficiently. On the other hand, if the particles of the liquid LQ are too large, the effect of centrifugal separation such as dust caused by the rotating air current cannot be obtained sufficiently. Accordingly, an appropriate particle size of the liquid LQ is set depending on the internal volume of the main body 10 and the flow velocity of the rotating airflow.
  • a liquid air catcher 20 is generated by using a force that generates a rotating airflow inside the main body 10 and separates dust and the like separated to the outside by a centrifugal force generated by the rotating airflow on the inner wall surface side of the main body 10. Capture with. Then, as shown by an arrow B, the air from which dust or the like has been removed is discharged to the outside through the exhaust pipe 30 extending from the central portion to the outside in the middle of the main body 10.
  • the liquid catcher 20 rotates in the main body 10
  • a part of the liquid LQ constituting the liquid catcher 20 is gradually discharged from the drain 42 provided below the main body 10 and accumulated in the recovery unit 50.
  • the collection unit 50 is provided with a pump 60.
  • the liquid LQ recovered by the recovery unit 50 by the pump 60 is returned to the supply nozzle 40.
  • the liquid LQ can circulate and continuously form the liquid catcher 20 while collecting dust.
  • the filter 70 includes, for example, a hollow fiber filter.
  • the liquid LQ recovered by the recovery unit 50 includes dust and the like. By passing the filter 70, dust and the like contained in the liquid LQ can be removed, and the clean liquid LQ can be returned to the supply nozzle 40 to prevent clogging of the nozzle.
  • the liquid catcher 20 is formed in the main body 10 together with the rotating airflow, so that the liquid catcher 20 can centrifuge dust contained in the sucked air with the rotating airflow. Can be captured. Thereby, air can be discharged
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating the connection between the exhaust pipe and the suction device.
  • the exhaust pipe 30 is extended by an exhaust duct 35, and a rear end opening 30a is provided at the rear end.
  • the exhaust duct 35 is inserted into the collection unit 50, and the rear end opening 30 a is disposed inside the collection unit 50.
  • the suction device 200 is provided with a suction port 200a for sucking air.
  • the suction port 200 a is disposed inside the collection unit 50. In other words, the rear end opening 30a and the suction port 200a are arranged apart from each other in the collection unit 50.
  • FIG. 6 and 7 are schematic views showing an example in which the dust collector according to the present embodiment is incorporated in a housing.
  • FIG. 6 shows a front view and FIG. 7 shows a side view.
  • the housing 500 is indicated by a two-dot chain line.
  • the suction device 200 is omitted.
  • the main body 10 and the filter 70 are disposed on the top of the housing 500.
  • the collection unit 50 is disposed at the bottom of the housing 500.
  • the drain 42 extending from the lower side of the main body 10 is drawn into a collection unit 50 provided at the lower part of the housing 500. Further, the exhaust duct 35 extending from the exhaust pipe 30 is drawn into the lower collection unit 50 from the upper part of the housing 500.
  • An opening 50a is provided in the upper part of the collection unit 50 provided in the housing 500, and the suction port 200a of the suction device 200 is connected to the opening 50a. Thereby, the air of the upper space of the collection
  • recovery part 50 can be drawn in from the suction opening 200a.
  • a filter unit 220 is provided between the opening 50a and the suction device 200.
  • the amount of dust etc. drawn into the suction device 200 can be reduced. Therefore, the maintenance frequency of the filter unit 220 can be lowered.
  • the rear end opening 30a of the exhaust duct 35 drawn into the collection unit 50 may be provided so as to face the side opposite to the opening 50a.
  • the rear end of the exhaust duct 35 is cut obliquely.
  • the direction of the rear end opening 30a is opposite to the opening 50a.
  • the direction of the rear end opening 30a does not face the liquid LQ side.
  • the dust collector 1 can be easily installed and moved.
  • the filter 70 by arranging the filter 70 at a position where it can be seen from the outside and forming it with a translucent case, the degree of contamination of the filter 70 can be easily checked. Also, the filter 70 can be easily replaced.
  • the liquid supply port, the discharge drain, and the liquid level sensor in the recovery unit it is possible to grasp the amount of liquid in the recovery unit and periodically exchange the liquid.
  • FIG. 8 and FIG. 9 are schematic views showing another example in which the dust collector is incorporated in the housing in the present embodiment.
  • FIG. 8 shows a front view
  • FIG. 9 shows a side view.
  • the housing 500 is indicated by a two-dot chain line.
  • the suction device 200 is omitted.
  • a discharge duct 38 that extends from above the collection unit 50 provided at the lower portion of the housing 500 to the outside of the housing 500 is provided.
  • the discharge duct 38 is connected to the filter unit 220 of the suction device 200.
  • the suction port 38a which is one end in the housing 500 of the discharge duct 38 may be provided obliquely.
  • the rear end of the discharge duct 38 is cut obliquely.
  • the suction port 38a preferably opens in the direction opposite to the rear end opening 30a.
  • a separation plate 50b may be provided below the suction port 38a.
  • the height of the suction port 38a is preferably higher than the height of the rear end opening 30a. By doing so, a long path is formed in the air flow from the rear end opening 30a toward the suction port 38a, and airflow is easily generated in the space above the collection unit 50.
  • the liquid LQ contained in the air is separated by the air flow, the recovery rate of the liquid LQ in the recovery unit 50 is increased, and the amount of the liquid LQ sucked from the suction port 38a can be reduced.
  • the degree of freedom of arrangement of the suction device 200 is increased by routing the discharge duct 38.
  • FIG. 10 is a schematic view illustrating the angle of the introduction pipe.
  • FIG. 10 shows a schematic view of the main body 10 as viewed from the front.
  • the introduction pipe 131 When the introduction pipe 131 is connected to the main body 10 from the side, the introduction pipe 131 may be disposed horizontally, but may be connected obliquely downward from above.
  • the introduction pipe 131 is connected to the main body 10 from obliquely upward to obliquely downward of the main body 10. That is, the introduction pipe 131 is inclined obliquely upward in a direction away from the connection position with the main body 10.
  • is 5 ° or more and less than 90 °, preferably 5 ° or more and less than 45 °, more preferably 10 ° or more and less than 30 °.
  • the introduction pipe 131 is connected to the main body 10 so as to be inclined, so that the liquid LQ can be prevented from flowing back to the introduction pipe 131 when the liquid LQ rotates in accordance with the rotating airflow of the main body 10. . That is, when the liquid LQ rotates in the main body 10, the liquid LQ is pressed outward by centrifugal force and tends to flow backward to the introduction pipe 131. In particular, when the suction duct 145 is connected to the introduction pipe 131 from below the main body 10, the liquid LQ easily enters the suction duct 145 when the liquid LQ flows backward through the introduction pipe 131. Even in such a configuration, it is possible to effectively prevent the rotating liquid LQ from flowing backward from the introduction pipe 131 to the suction duct 145 by inclining the introduction pipe 131 as described above.
  • FIG. 11 is a perspective view illustrating a dust collector according to another embodiment.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a dust collector according to another embodiment.
  • FIG. 11 shows a perspective view of the portion of the main body 10.
  • the collection unit 50 is provided on the side opposite to the exhaust pipe 30 inside the main body 10. That is, the collection unit 50 is integrated with the main body 10. Since the liquid LQ is recovered in the recovery unit 50, the main body 10 is disposed with the recovery unit 50 facing down.
  • the exhaust pipe 30 has an inner cylinder 301 and an outer cylinder 302.
  • the outer cylinder 302 is disposed outside the inner cylinder 301.
  • the inner cylinder 301 and the outer cylinder 302 are disposed substantially coaxially, and a gap is provided between the outer peripheral surface of the inner cylinder 301 and the inner peripheral surface of the outer cylinder 302.
  • One end 302a of the outer cylinder 302 on the collection unit 50 side extends to the collection unit 50 side from one end 301a of the inner cylinder 301 on the collection unit 50 side.
  • a gap G is provided between the other end 302 b of the outer cylinder 302 and the outer peripheral surface 301 s of the inner cylinder 301.
  • the other end 301 b of the inner cylinder 301 extends from the main body 10 to the outside.
  • the supply nozzle 40 has a ring shape and is disposed along the outer peripheral surface 302 s of the inner cylinder 301 above the other end 302 b of the outer cylinder 302.
  • a mesh 80 may be provided between the supply nozzle 40 and the gap G.
  • a cylindrical inner wall 51 is provided in the collection unit 50 provided below the main body 10.
  • the upper end 51 a of the inner wall 51 is higher than one end 302 a that is the lower end of the outer cylinder 302. That is, one end 302 a of the outer cylinder 302 is disposed so as to enter the inside of the cylinder of the inner wall 51.
  • the height of the liquid LQ recovered by the recovery unit 50 reaches the upper end 51 a of the inner wall 51.
  • the one end 302 a of the outer cylinder 302 is immersed in the liquid LQ inside the inner wall 51.
  • one end 301 a which is the lower end of the inner cylinder 301 is disposed at a position higher than the upper end 51 a of the inner wall 51. Therefore, a gap is formed between the one end 301a of the inner cylinder 301 and the liquid LQ.
  • the air that has become a rotating air flow rises along the outer cylinder 302 and proceeds from the gap G to the gap between the inner cylinder 301 and the outer cylinder 302.
  • the air that has advanced into the gap between the inner cylinder 301 and the outer cylinder 302 descends as a rotating airflow in this gap. Then, it enters the inside of the inner cylinder 301 from one end 301 a of the inner cylinder 301, rises again, and is discharged out of the main body 10.
  • the liquid LQ when the liquid LQ is supplied from the supply nozzle 40, the liquid LQ is diffused into the rotating airflow outside the inner cylinder 301.
  • the mesh body 80 When the mesh body 80 is provided, the liquid LQ is ejected from the supply nozzle 40 toward the mesh body 80, so that the liquid LQ is diffused when passing through the mesh body 80, and the liquid LQ is efficiently converted into the rotating airflow.
  • LQ can be included. Since the liquid is always ejected from the upper part of the net-like body, it is equivalent to a state where it is always washed, and clogging is unlikely to occur.
  • the liquid LQ is included in the rotating airflow generated in the gap between the inner cylinder 301 and the outer cylinder 302 as well as the rotating airflow generated outside the outer cylinder 302. Therefore, two liquid catchers 20 are configured in the main body 10 in accordance with these rotating airflows. Then, dust or the like centrifuged by the rotating air current is captured by the liquid LQ of the liquid catcher 20. The liquid LQ that captures the dust and the like is gradually recovered by the recovery unit 50 below the main body 10. Then, the liquid LQ accumulated in the recovery unit 50 is sent to the filter 70 by the pump 60, filtered, and then returned to the supply nozzle 40 again.
  • the apparatus configuration can be reduced in size. Further, since the liquid LQ is collected in the lower collection unit 50 along the inner cylinder 301 and the outer cylinder 302, piping such as the drain 42 is not necessary. As a result, the apparatus configuration can be simplified. In the example shown in FIG. 12, air is drawn into the main body 10 from the introduction pipe 131 and discharged from the inner cylinder 301 to the outside of the main body 10. On the other hand, air is drawn into the main body 10 from the inner cylinder 301 and introduced. You may make it discharge
  • FIGS. 13A and 13B are cross-sectional views showing the inlet.
  • the rotational speed of the rotating airflow can be increased by increasing the air flow rate.
  • the diameter of the exhaust pipe 30 is increased so that the gap d2 between the exhaust pipe 30 and the main body 10 is narrower than the inner diameter d1 of the introduction pipe 131 of the main body 10. Thereby, the flow path of the air flowing from the introduction pipe 131 to the main body 10 is narrowed, and the rotation speed of the rotating airflow generated outside the exhaust pipe 30 is increased.
  • a plate 132 is provided on the inlet side of the main body 10 of the introduction pipe 131.
  • the flow path of the air flowing from the introduction pipe 131 to the main body 10 is gradually narrowed by the plate 132, and the rotational speed of the rotating airflow can be increased by increasing the flow velocity of the air when entering the main body 10.
  • the efficiency of the centrifugation can be improved by increasing the rotational speed of the rotating airflow generated in the main body 10.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating an example of a dust collection nozzle.
  • the inventor of the present application has created a dust collection nozzle 140 shown in FIG. 14 and has reached a patent (Japanese Patent No. 5729739).
  • the dust collection nozzle 140 has a rotationally symmetric shape that can surround the laser beam emitted from the laser emission head 130.
  • the dust collection nozzle 140 surrounds a conical space 23 necessary for forming the laser light scanning area 21.
  • a gap 31 is provided between the lower edge 29 of the dust collection nozzle 140 and the object W, and ambient air is supplied into the dust collection nozzle 140.
  • a compressed air supply port 33 is connected to the lower end of the dust collection nozzle 140, and the compressed air is supplied into the dust collection nozzle 140, thereby causing a swirling flow in the dust collection nozzle 140.
  • a suction duct 145 is connected to the skirt portion 25 of the dust collection nozzle 140.
  • the suction duct 145 is connected in a tangential direction in the horizontal cross section of the skirt portion 25, and exhausts by the negative pressure of a suction pump communicating with a bellows tube (not shown). As a result, a swirl flow 36 is generated in the dust collection nozzle 140.
  • the air 41 supplied into the dust collection nozzle 140 from the gap 31 provided between the lower edge 29 of the dust collection nozzle 140 and the object W, and the dust collection nozzle 140 The air supplied into the dust collection nozzle 140 from the compressed air supply port 33 at the lower end almost entrains the air in the vicinity of the laser processing site, becomes an upward flow, and swirls along the rotationally symmetrical shape of the dust collection nozzle 140. 36, and is exhausted through the suction duct 145 in the tangential direction of the rotationally symmetric shape. Further, the air 45 supplied from the gap 32 between the upper edge of the elevating unit 27 and the laser emitting head 130 becomes a downward flow, joins the swirling flow 36, and is exhausted through the suction duct 145.
  • the dust collector 1 As described above, according to the dust collector 1 according to the embodiment, it is possible to efficiently separate and remove dust and the like without using a filter.
  • this embodiment and its specific example were demonstrated above, this invention is not limited to these examples.
  • the laser emission head 130 may be provided in a multi-joint arm in addition to being provided in the moving unit 150 that moves in the uniaxial direction.
  • the configuration including the supply nozzle 40 that supplies the liquid LC and the recovery unit 50 that recovers the liquid LC is taken as an example. But you can.
  • the dust collecting apparatus 1 of the present invention includes a processing machine 100 other than a laser processing machine, for example, a laser welding machine, a heating device using laser or energy other than laser, a cutting device using a blade, and a three-dimensional modeling device.
  • the present invention can be suitably used for a processing machine 100 that generates smoke or dust during processing, such as a (3D printer).
  • the dust collector 1 can also be used as a dust collector (air purifier) and a humidifier for collecting air by sucking indoor or outdoor air in a factory or the like. Is possible.

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Abstract

粉塵等をフィルタを用いることなく効率良く分離して除去することができる集塵方法、集塵装置およびレーザ加工機を提供すること。 本発明の一態様に係る集塵方法は、筒型に設けられた本体と、本体の内部の途中から本体の一方端を貫通して外部に延出するよう設けられ、吸引装置によって本体内の空気を吸い込むための排気管と、本体の内部に液体を供給する供給ノズルと、本体から液体を回収する回収部と、回収部から供給ノズルへ液体を戻すポンプと、を備えた集塵装置による集塵方法である。集塵方法は、この吸引装置によって吸引することで本体の内壁面に沿って旋回しながら進む回転気流を形成する工程と、供給ノズルから液体を供給する工程と、回転気流によって液体を内壁面に拡げていき、液体の膜となって回転する液体キャッチャを連続的に形成する工程と、本体の内部に導入された空気に含まれる煙や粉塵を回転気流による遠心力で外側に分離して液体キャッチャで捕獲する工程と、を備える。

Description

集塵方法、集塵装置およびレーザ加工機
 本発明は、集塵方法、集塵装置およびレーザ加工機に関し、より詳しくは、加工機などに用いられる集塵方法、集塵装置およびこの集塵装置を適用したレーザ加工機に関する。
 レーザ加工機などで対象物に加工を行う場合、加工に伴い対象物から煙や粉塵(以下、「粉塵等」とも言う。)が発生する。したがって、加工途中において、この粉塵等を除去しながら処理を進める必要がある。通常、粉塵等を除去するためには、発生した粉塵等を吸引し、吸引した空気をエアフィルタに通すことで粉塵等を捕捉している。
 特許文献1には、渦室の側壁に配設された吸い込み口より塵を含んだ空気を取り入れ、渦室内で旋回流を発生させ塵を分離し、渦室の中心軸位置に配設されたメインフィルタにて塵を捕集する集塵機が開示されている。
 特許文献2には、含塵エアーを旋回させて粉塵とエアーとに分離するサイクロン式分離手段と、サイクロン式分離手段に向けて水を噴射するシャワー手段と、廃液を収容する廃液収容手段と、廃液を排出するドレン手段と、サイクロン式分離手段の内筒内に配設されたフィルタ手段と、フィルタ手段によって濾過されたエアーを排気する排気手段と、を備えた粉塵処理装置が開示されている。
特開2015-120138号公報 特開2004-001118号公報
 しかしながら、粉塵等を濾過するエアフィルタは、発生する粉塵等の量が多い場合や、粘性のある煙が発生した場合にすぐに目詰まりし、吸引力の低下を起こしやすい。このため、フィルタ交換等のメンテナンスの頻度が高くなるという問題が生じる。
 近年では、フィルタ交換の頻度を下げるため、布または不織布製の袋状のフィルタ(バグフィルタ)を利用し、粉塵や煙を含む気流を通してろ過する方法が用いられている。この方法では、フィルタ自体による捕集より、堆積した粒子による捕集効果が大きい。このため、一定の時間間隔または圧力損失が設定値に達した場合、堆積した粒子を払い落す処理が必要になる。しかし、粘性の高い煙やヤニが付着していると、払い落す処理では十分に除去することはできない。
 本発明は、粉塵等をフィルタを用いることなく効率良く分離して除去することができる集塵方法、集塵装置およびレーザ加工機を提供することを目的とする。
 上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る集塵方法は、筒型に設けられた本体と、本体の内部の途中から本体の一方端を貫通して外部に延出するよう設けられ、吸引装置によって本体内の空気を吸い込むための排気管と、本体の内部に液体を供給する供給ノズルと、本体から液体を回収する回収部と、回収部から供給ノズルへ液体を戻すポンプと、を備えた集塵装置による集塵方法であって、吸引装置によって吸引することで本体の内壁面に沿って旋回しながら進む回転気流を形成する工程と、供給ノズルから液体を供給する工程と、回転気流によって液体を内壁面に拡げていき、液体の膜となって回転する液体キャッチャを連続的に形成する工程と、本体の内部に導入された空気に含まれる煙や粉塵を回転気流による遠心力で外側に分離して液体キャッチャで捕獲する工程と、を備えたことを特徴とする。
 このような構成によれば、本体に空気を吸引することで本体の内部で回転気流が発生し、空気に含まれる煙や粉塵が遠心分離される。したがって、空気を通過させるフィルタを用いることなく煙や粉塵を分離することができ、浄化された空気をフィルタによる圧力損失なく排出することができる。さらに、この回転気流を利用して本体の内壁面に沿って回転する液体キャッチャが形成され、遠心分離した煙や粉塵、粘性の高いヤニなどを液体キャッチャで効率良く捕獲することができる。液体は回収部で回収され、ポンプによって供給ノズルへと戻される。これにより、液体を循環させながら液体キャッチャを連続的に形成することができる。
 上記集塵方法において、集塵を行っている間、供給ノズルから液体を連続または断続的に供給し、液体キャッチャを構成する液体の一部を本体から回収部で回収し、回収された液体をポンプで供給ノズルへ戻すことによって液体を循環させて、本体の内部で回転する液体キャッチャを連続的に形成するようにしてもよい。
 上記集塵方法において、排気管の後端には後端開口部が設けられ、吸引装置には吸引口が設けられ、後端開口部および吸引口は、回収部内で互いに離間して配置されるよう構成してもよい。そして、集塵を行っている間、排気管から吸い込まれる液体の一部を後端開口部から回収部に送るようにしてもよい。これにより、排気管の後端開口部から回収部内に引き込まれた液体を含む空気が回収部内の空間で液体と分離され、吸引装置の吸引口から液体が吸い込まれることを抑制することができる。
 上記集塵方法において、回収部は排気管の後段に設けられ、吸引口は回収部に設けられた開口部に接続されていてもよい。これにより、排気管から吸い込んだ空気に含まれる液体を回収部で回収することができる。また、吸引装置の吸引口が回収部の開口部に接続されているため、回収部内の空間で吸引による気流が発生し、空気と液体との分離が行われる。これにより、吸引装置の吸引口から液体が吸い込まれることを抑制することができる。
 本発明の一態様に係る集塵装置は、筒型に設けられ、吸引する空気によって内部に回転気流を発生させる本体と、本体の内部の途中から本体の一方端を貫通して外部に延出するよう設けられ、吸引装置によって本体内の空気を吸い込むための排気管と、回転気流を利用して本体の内壁面に沿って液体の膜となって回転する液体キャッチャを形成するための液体を供給する供給ノズルと、本体で回転気流に含まれる液体を回収する回収部と、回収部から供給ノズルへ液体を戻すポンプと、を備えた集塵装置である。回収部は、本体の内部における排気管とは反対側に設けられ、排気管は、内筒と外筒とを有し、外筒の回収部側の一端は、内筒の回収部側の一端よりも回収部側に延出し、外筒の他端と内筒の外周面との間には隙間が設けられ、内筒の他端は、本体から外部に延出するよう構成してもよい。これにより、回収部を本体と一体化することができる。
 上記集塵装置において、外筒の他端と内筒の外周との間に設けられた隙間に網状体を設け、供給ノズルから網状体に向けて液体を噴射するよう構成してもよい。これにより、網状体を通過する際に液体が拡散され、効率良く回転気流に含ませることができる。
 上記集塵装置において、供給ノズルは、回転気流の流れの方向に向けて液体を噴射するよう構成してもよい。これにより、液体を回転気流に沿って効率良く拡散させることができる。
 上記集塵装置において、ポンプから供給ノズルの間に設けられたフィルタをさらに備えていてもよい。これにより、回収部で回収した液体に含まれる粉塵等をフィルタで除去し、綺麗な液体を供給ノズルに戻すことによりノズルの目詰まりを防止することができる。
 本発明の一態様に係る集塵装置は、筒型に設けられ、一方端から他方端にかけてほぼ一定の内径を有する直胴部を有し、他方端側を上にして斜めに配置され、吸引する空気によって内部に回転気流を発生させる本体と、本体の内部の途中から本体の一方端を貫通して外部に延出するよう設けられ、吸引装置によって本体内の空気を吸い込むための排気管と、本体の一方端側に設けられ、外部から本体内に空気を吸い込む導入パイプが接続される導入部と、本体の内部に液体を供給する供給ノズルと、を備えたことを特徴とする。
 このような構成によれば、本体に空気を吸引することで本体の内部で回転気流が発生し、空気に含まれる煙や粉塵が遠心分離される。したがって、空気を通過させるフィルタを用いることなく煙や粉塵を分離することができ、浄化された空気をフィルタによる圧力損失なく排出することができる。さらに、この回転気流を利用して本体の内壁面に沿って回転する液体キャッチャが形成され、遠心分離した煙や粉塵、粘性の高いヤニなどを液体キャッチャで効率良く捕獲することができる。
 上記集塵装置において、本体と排気管との径方向の隙間は、導入パイプの内径よりも狭くなっていてもよい。これにより、導入パイプから本体へ流れる空気の流路が狭くなり、排気管の外側で発生する回転気流の回転速度が高まる。
 上記集塵装置において、導入パイプは、本体の斜め上から斜め下に向けて本体に接続されていてもよい。これにより、本体の回転気流に合わせて液体が回転する場合、液体が導入パイプに逆流することを抑制できる。
 本発明の一態様に係る集塵装置は、筒型に設けられ、吸引する空気によって内部に回転気流を発生させる本体と、本体の内部の途中から本体の一方端を貫通して外部に延出するよう設けられた内筒と、本体の内部における内筒の外側に設けられ、内筒とほぼ同軸上に配置され、内筒および本体とのそれぞれの間に隙間を設けて配置される外筒と、本体の内部に液体を供給する供給ノズルと、本体の下方に設けられ、本体で回転気流に含まれる液体を回収する回収部と、本体と接続され、本体の内部における外筒と本体との隙間と連通するパイプと、を備える。この集塵装置において、外筒の回収部側の一端は、内筒の回収部側の一端よりも回収部側に延出し、外筒の他端と内筒の外周面との間には隙間が設けられ、内筒の他端は、本体から外部に延出することを特徴とする。
 このような構成によれば、回収部が本体と一体化されているため装置構成を小型化することができる。また、内筒および外筒に沿って下方の回収部に液体が回収されるため、ドレンなどの配管が不要となる。これによって装置構成を簡素化することができる。
 本発明の一態様に係るレーザ加工機は、対象物に照射するレーザ光を出射するレーザ出射ヘッドと、対象物から発生する煙や粉塵を吸引して引き込むダクトと、ダクトの途中に設けられる上記の集塵装置と、を備えたことを特徴とする。
 このようなレーザ加工機によれば、レーザ加工の際に発生した煙や粉塵を、空気を通過させるフィルタを用いることなく分離することができ、しかも、遠心分離した煙や粉塵、粘性の高いヤニなどを液体キャッチャで効率良く捕獲することができる。
 本発明によれば、粉塵等をフィルタを用いることなく効率良く分離して除去することが可能になる。
加工機の構成例を示す斜視図である。 (a)および(b)は、本実施形態に係る集塵装置の詳細を示す図である。 回転気流および液体キャッチャによる粉塵等の捕獲について例示する模式図である。 液体の循環について例示する模式図である。 排気管および吸引装置の接続について例示する模式図である。 本実施形態に係る集塵装置を筐体に組み込んだ例を示す模式図である。 本実施形態に係る集塵装置を筐体に組み込んだ例を示す模式図である。 本実施形態に係る集塵装置を筐体に組み込んだ他の例を示す模式図である。 本実施形態に係る集塵装置を筐体に組み込んだ他の例を示す模式図である。 導入パイプの角度を例示する模式図である。 他の実施形態に係る集塵装置を例示する斜視図である。 他の実施形態に係る集塵装置を例示する断面図である。 (a)および(b)は、導入口の例を示す断面図である。 集塵ノズルの例を示す断面図である。
 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付し、一度説明した部材については適宜その説明を省略する。
(加工機の構成)
 図1は、加工機の構成例を示す斜視図である。
 本実施形態に係る集塵装置1は、加工機100によって加工される対象物Wから発生する粉塵等を捕獲するものである。図1に示す加工機100は、レーザ加工機である。レーザ加工機は、レーザ光のエネルギーを利用して対象物Wの切断等の加工を行う装置である。
 加工機100は、加工機本体110と、ステージ120と、レーザ出射ヘッド130と、集塵ノズル140と、移動ユニット150と、本実施形態に係る集塵装置1と、を備える。加工機本体110には、正面にスイッチ類111が配置され、内部には図示しない電源ユニット、制御回路、負圧ポンプなどが組み込まれている。加工機本体110の近傍には、ディスプレイ115、キーボード116およびマウス117などの入出力機器が配置され、加工プログラムによる各種の加工条件の設定、読み込み、保存、加工制御を行えるようになっている。
 ステージ120は、加工機本体110の上に配置され、一方向(例えば、Y軸方向)に移動可能になっている。ステージ120の上には対象物Wが載置される。対象物Wは、ステージ120上に、例えば負圧によって吸着固定される。
 移動ユニット150は、例えば門型に構成され、ステージ120の上方に配置される。移動ユニット150には、レーザ出射ヘッド130が取り付けられる。レーザ出射ヘッド130は、移動ユニット150によって一方向(例えば、X軸方向)に移動可能になっている。なお、本実施形態では、移動ユニット150によってレーザ出射ヘッド130をX軸方向、ステージ120をY軸方向に移動させて、レーザ光と対象物WとのXY軸に沿った相対的な位置関係を設定しているが、移動ユニット150およびステージ120のいずれか一方をXY軸に沿って移動可能に構成してもよい。
 レーザ出射ヘッド130は、レーザ光を図示しない光学系によって集光して対象物Wに照射する。本実施形態において、レーザ出射ヘッド130はスキャンミラーによってレーザ光の照射角度を変化させて、レーザ光の照射範囲を走査できるようになっている。レーザ出射ヘッド130は、例えばガルバノスキャナヘッドである。加工の対象物Wとしては、例えば金属、樹脂、紙、木材など、各種の材料のものである。
 集塵ノズル140は、レーザ加工を行う際に対象物Wから発生する粉塵等を吸引して集める。本実施形態では、集塵ノズル140は、対象物Wの上方に配置され、レーザ出射ヘッド130から出射されるレーザ光の照射範囲を取り囲むような円錐台状のフードを備える。集塵ノズル140には吸引ダクト145が設けられ、集塵ノズル140で集めた粉塵等を、吸引ダクト145を介して吸い上げている。
 本実施形態に係る集塵装置1は、粉塵等を吸引して引き込むダクト(粉塵等を吸引してから排出装置へ送るまでの通路)の途中に設けられる。集塵装置1は、筒型に設けられた本体10と、本体10の内部から外部に延出する排気管30と、本体10の内部に液体キャッチャ20を形成するための液体LQを供給する供給ノズル40と、液体LQを回収する回収部50と、回収部50から供給ノズル40へ液体LQを戻すポンプ60と、を備える。なお、図1に示す集塵装置1においては、説明の便宜上、本体10の蓋を外した状態が示される。
 この加工機100で対象物Wの加工を行うには、先ず、ステージ120上に対象物Wを載置して、吸引等によって固定する。次に、所定のプログラムによって加工手順を設定し、実行すると、レーザ出射ヘッド130から対象物Wにレーザ光が照射され、レーザ光のエネルギーによって対象物Wの加工(切断、溝加工、マーキングなど)が施される。レーザ光の照射位置は、プログラムの処理によって、レーザ光のスキャンと、ステージ120および移動ユニット150の動作によって制御される。
 集塵装置1の後段には図示しない吸引装置が接続される。加工機100による加工処理を行う間、吸引装置で発生された負圧によって粉塵等の吸引を行う。すなわち、加工によって対象物Wから発生した粉塵等は、この吸引力によって集塵ノズル140で集められ、吸引ダクト145を介して本実施形態の集塵装置1に送られる。
 集塵装置1では、本体10の内部で発生した回転気流によって吸引された粉塵等が遠心分離される。さらに、この回転気流を利用して本体10の内壁面に沿って回転する液体キャッチャ20が形成され、遠心分離した粉塵等が液体キャッチャ20で捕獲される。粉塵等の除去された空気は排気管30から排気ダクト35を介して吸引装置から排出される。
(集塵装置の詳細)
 図2(a)および(b)は、本実施形態に係る集塵装置の詳細を示す図である。
 図2(a)には集塵装置1を斜め上方からみた斜視図が表され、図2(b)には集塵装置1を側方からみた透視図が表される。
 集塵装置1の本体10は、例えば円筒型に構成される。なお、本体10は、多角形型であってもよい。本体10は、ほぼ一定の内径を有する直胴部11を有する。直胴部11の開口端11b(本体10の他方端)には蓋12が着脱自在に設けられる。直胴部11の開口端11bとは反対側の後端11aには導入部13が設けられる。導入部13の導入パイプ131には吸引ダクト145が接続される。本実施形態では、集塵ノズル140から延びる2本の吸引ダクト145が導入部13の導入パイプ131に接続される。
 導入パイプ131は、筒状の本体10における内壁面の接線方向に延びる。2本の導入パイプ131のそれぞれは、内壁面の周において互いに180°ずれた位置で反対方向に延びるよう設けられる。
 吸引ダクト145から吸引された空気は、導入パイプ131から導入部13に送られ、ここで回転しながら本体10の内部に引き込まれることになる。導入部13で回転した空気は、本体10の内壁面に沿って旋回しながら進む回転気流となる。
 本体10の例えば導入部13には供給ノズル40が設けられる。供給ノズル40は本体10の内部に液体LQを供給する。本体10の内部で回転気流が発生している状体で供給ノズル40から液体LQを供給すると、液体LQは回転気流によって筒状の本体10の内壁面に回転しながら拡がり、液体キャッチャ20を構成する。液体キャッチャ20は回転気流に合わせて本体10の内部を回転していく。
 このように、円筒状の本体10の内部に回転する液体LQの膜を張った様な状態となり、比重の重い粉塵や煙は液体キャッチャ20で捕捉される。本体10は排気管30の開口側が上になるよう、僅かに斜めに配置されることが望ましい。本体10の下方にはドレン42が設けられる。液体LQはこのドレン42より後段の回収部50に回収される。集塵を行っている間、供給ノズル40から液体LQが連続または断続的に供給され、回転気流とともに液体キャッチャ20が構成される。また、所定量の液体LQはドレン42から回収部50に回収される。そして、液体LQはポンプ60によって回収部50から供給ノズル40に戻される。これにより、液体LQは供給ノズル40、本体10、ドレン42から回収部50、ポンプ60から供給ノズル40を循環していくことになる。
 供給ノズル40から供給する液体LQとしては、水のほか、VOC消臭液、微酸性電解水、次亜塩素酸ナトリウム水および銀イオン水のうち選択された少なくとも1つを含んでいてもよい。これにより、加工により発生した臭気を除去することができる。
 図3は、回転気流および液体キャッチャによる粉塵等の捕獲について例示する模式図である。
 図4は、液体の循環について例示する模式図である。
 導入部13の導入パイプ131から本体10の内部に空気が引き込まれると、本体10の内部では矢印Aに示すような回転気流が発生する。この回転気流によって空気に含まれる粉塵等は遠心分離される。また、供給ノズル40から本体10内に液体LQを供給すると、この回転気流によって液体LQが回転して液体キャッチャ20が構成される。遠心分離された粉塵等は本体10の内壁面に沿って設けられた液体キャッチャ20で捕獲される。
 ここで、供給ノズル40は、回転気流の流れの方向である矢印Aに沿って液体LQを噴射することが好ましい。これにより、液体LQを回転気流に沿って効率良く拡散させることができる。また、液体LQの粒の大きさは、回転気流によって本体10の内壁面に回転する液体キャッチャ20が構成される大きさにすることが望ましい。液体LQの粒が小さすぎると液体キャッチャ20による粉塵等の捕獲効果を十分に得られない。一方、液体LQの粒が大きすぎると回転気流による粉塵等の遠心分離の効果を十分に得られない。したがって、本体10の内容量、回転気流の流速などによって適度な液体LQの粒径が設定される。
 集塵装置1では、本体10の内部で回転気流を発生させて、その回転気流による遠心力で外側に分離する粉塵等を、本体10の内壁面側に押し付けられる力を利用して液体キャッチャ20で捕獲する。そして、粉塵等が除去された空気は、矢印Bに示すように、本体10の内部の途中、中心部分から外部に延出する排気管30を通って外部に排出される。
 また、液体キャッチャ20が本体10内で回転する際、液体キャッチャ20を構成する液体LQの一部は本体10の下方に設けられたドレン42から少しずつ排出され、回収部50に蓄積される。回収部50にはポンプ60が設けられる。このポンプ60によって回収部50に回収された液体LQは供給ノズル40に戻される。これによって、集塵を行っている間、液体LQは循環して連続的に液体キャッチャ20を構成することができる。
 液体LQの循環にあたり、ポンプ60と供給ノズル40との間にフィルタ70を設けておくことが望ましい。フィルタ70は、例えば中空糸フィルタを含む。回収部50に回収される液体LQには粉塵等が含まれている。このフィルタ70を通過させることで液体LQに含まれる粉塵等を除去し、綺麗な液体LQを供給ノズル40に戻しノズルの目詰まりを防止することができる。
 本実施形態に係る集塵装置1のように、本体10内で回転気流とともに液体キャッチャ20を形成することで、吸引した空気に含まれる粉塵等を回転気流で遠心分離しつつ、液体キャッチャ20で捕獲することができる。これにより、フィルタを通して集塵する装置に比べてフィルタによる圧力損失を受けることなく空気を排出することができ、集塵効率の低下を抑制することができる。また、集塵作用によって浄化された空気を排出する際、空気に湿気を含ませることができる。したがって、この集塵装置1では、集塵効果とともに加湿効果を得ることができる。また、液体キャッチャ20によって粘性の高い煙やヤニであっても液体LQに付着させて効果的に除去することが可能となる。
 図5は、排気管および吸引装置の接続について例示する模式図である。
 図5に示すように、排気管30は排気ダクト35によって引き延ばされており、後端には後端開口部30aが設けられる。排気ダクト35は回収部50内に挿入され、後端開口部30aは回収部50の内側に配置される。
 一方、吸引装置200には空気を吸い込む吸引口200aが設けられる。吸引口200aは回収部50の内側に配置される。すなわち、後端開口部30aおよび吸引口200aは、回収部50内で互いに離間して配置される。
 このような構成によって吸引装置200の吸引口200aから吸引を行うと、回収部50内の上部に設けられる空間が負圧となり、同じ空間に配置された後端開口部30aから排気ダクト35を介して排気管30内が負圧となる。これにより、本体10内に配置された排気管30の開口から本体10内の空気が吸い込まれる。この吸引力によって集塵ノズル140から粉塵等を含む空気が引き込まれる。そして、本体10内では回転気流とともに液体キャッチャ20が構成されることになる。
 このような集塵動作において、液体キャッチャ20として本体10内で回転する液体LQの一部は吸引される空気に混じって排気管30から吸い込まれることになる。排気管30から吸い込まれた空気は排気ダクト35を介して後端開口部30aから回収部50内に送られ、吸引口200aから吸引装置200に引き込まれる。
 この際、回収部50内において後端開口部30aおよび吸引口200aが互いに離間しているため、空気が後端開口部30aから吸引口200aまで引き込まれる間、回収部50内の上部の空間内で図中矢印Cに示すような気流が発生する。この気流によって排気管30から吸い込まれた空気に含まれる液体LQは分離され、吸引口200aよりも下に振り落とされる。これによって吸引口200aから吸い込まれる液体LQの量を抑制することができる。
 図6および図7は、本実施形態に係る集塵装置を筐体に組み込んだ例を示す模式図である。
 図6には正面図、図7には側面図が示される。なお、説明の便宜上、筐体500は二点鎖線で示される。また、図6において吸引装置200は省略されている。
 本体10およびフィルタ70は筐体500の上部に配置される。また、回収部50は筐体500の下部に配置される。
 本体10の下方から延出するドレン42は筐体500の下部に設けられた回収部50内に引き込まれている。また、排気管30から延びる排気ダクト35は筐体500の上部から下部の回収部50内に引き込まれている。
 筐体500に設けられた回収部50の上部には開口部50aが設けられ、この開口部50aに吸引装置200の吸引口200aが接続される。これにより、回収部50の上部空間の空気を吸引口200aから引き込むことができる。
 開口部50aと吸引装置200との間にフィルタ部220が設けられている。本実施形態では、液体キャッチャ20によって多くの粉塵等が捕獲されるため、吸引装置200に引き込まれる粉塵等の量を少なくすることができる。したがって、フィルタ部220のメンテナンス頻度を低くすることができる。
 回収部50内において開口部50aの下側から横方向に延出する分離プレート50bを設けてもよい。分離プレート50bを設けることで吸引口200aから空気を吸引する際、回収部50に回収された液体LQが吸引力で開口部50aへ直接向かうことを防止することができる。
 また、回収部50内に引き込まれた排気ダクト35の後端開口部30aは、開口部50aとは反対側に向くよう設けられていてもよい。例えば、排気ダクト35の後端を斜めにカットする。これにより、後端開口部30aの向きが開口部50aとは反対側になる。また、後端開口部30aの向きが液体LQ側を向かないようになる。このようにすることで、後端開口部30aから吸引口200aに向かう空気の流れに長い経路が構成され、回収部50の上部の空間で気流を発生させやすくなる。この気流によって空気に含まれる液体LQが分離され、回収部50での液体LQの回収率が高まるとともに、吸引口200aから吸引される液体LQの量を減少させることができる。
 上記のように、本体10、フィルタ70および回収部50が筐体500に組み込まれていることで、集塵装置1の設置や移動が容易となる。なお、フィルタ70を外から見える位置に配置し、透光性を有するケースで構成しておくことで、フィルタ70の汚れ具合を容易にチェックすることができる。また、フィルタ70の交換作業が容易となる。また、回収部内に液体の供給口、排出ドレン、および液面センサを備えることにより回収部内の液体量の把握および液体の定期的な交換を行うことができる。
 図8および図9は、本実施形態に集塵装置を筐体に組み込んだ他の例を示す模式図である。
 図8には正面図、図9には側面図が示される。なお、説明の便宜上、筐体500は二点鎖線で示される。また、図8において吸引装置200は省略されている。
 この例においては、筐体500の下部に設けられた回収部50の上方から筐体500の外部へ延びる排出ダクト38が設けられる。排出ダクト38は吸引装置200のフィルタ部220に接続される。
 排出ダクト38の筐体500内の一端である吸引口38aは斜めに設けられていてもよい。例えば、排出ダクト38の後端を斜めにカットする。吸引口38aは、後端開口部30aとは反対向きに開口することが好ましい。吸引口38aの下側には分離プレート50bが設けられていてもよい。
 吸引口38aの高さは、後端開口部30aの高さよりも高くすることが好ましい。このようにすることで、後端開口部30aから吸引口38aに向かう空気の流れに長い経路が構成され、回収部50の上部の空間で気流を発生させやすくなる。この気流によって空気に含まれる液体LQが分離され、回収部50での液体LQの回収率が高まるとともに、吸引口38aから吸引される液体LQの量を減少させることができる。
 この例では、回収部50と吸引装置200とが排出ダクト38で接続されるため、排出ダクト38を取り回すことで吸引装置200の配置の自由度が高まる。
(導入パイプの角度)
 ここで、本体10に接続される導入パイプ131の角度について説明する。
 図10は、導入パイプの角度を例示する模式図である。
 図10には、本体10を正面からみた模式図が示される。
 本体10に対して導入パイプ131が側方から接続される場合、導入パイプ131を水平に配置してもよいが、上から斜め下に向けて接続してもよい。
 図10に示す例では、導入パイプ131は本体10の斜め上から斜め下に向けて本体10に接続される。すなわち、導入パイプ131は、本体10との接続位置から離れる方向に斜め上に傾斜している。水平に対する導入パイプ131の接続角度をθとした場合、θは5°以上90°未満、好ましくは5°以上45°未満、より好ましくは10°以上30°未満となっていっている。
 このように導入パイプ131が本体10に対して傾斜して接続されていることで、本体10の回転気流に合わせて液体LQが回転する場合、液体LQが導入パイプ131に逆流することを抑制できる。すなわち、本体10内で液体LQが回転すると遠心力によって外側に押し付けられ、導入パイプ131に逆流しようとする。特に、吸引ダクト145が本体10の下方から導入パイプ131に接続される構成の場合、導入パイプ131に液体LQが逆流すると吸引ダクト145へ入り込みやすくなる。このような構成でも上記のように導入パイプ131を傾斜させることで、回転する液体LQが導入パイプ131から吸引ダクト145へ逆流することを効果的に抑制できる。
(他の実施形態)
 次に、集塵装置1の他の実施形態について説明する。
 図11は、他の実施形態に係る集塵装置を例示する斜視図である。
 図12は、他の実施形態に係る集塵装置を例示する断面図である。
 なお、説明の便宜上、図11では本体10の部分について透視した図が示される。
 他の実施形態に係る集塵装置1において、回収部50は本体10の内部における排気管30とは反対側に設けられる。すなわち、回収部50は本体10と一体構造になっている。回収部50に液体LQが回収されることから、本体10は回収部50を下にして配置される。
 排気管30は、内筒301と外筒302とを有する。外筒302は内筒301の外側に配置される。内筒301および外筒302はほぼ同軸上に配置されており、内筒301の外周面と外筒302の内周面との間に隙間が設けられる。
 外筒302の回収部50側の一端302aは、内筒301の回収部50側の一端301aよりも回収部50側に延出している。また、外筒302の他端302bと内筒301の外周面301sとの間には隙間Gが設けられる。さらに、内筒301の他端301bは、本体10から外部に延出している。
 供給ノズル40はリング状になっており、外筒302の他端302bの上側で内筒301の外周面302sに沿って配置される。供給ノズル40と隙間Gとの間には網状体80が設けられていてもよい。
 本体10の下方に設けられた回収部50には、筒状の内壁51が設けられる。内壁51の上端51aは、外筒302の下端である一端302aよりも高くなっている。すなわち、外筒302の一端302aは、内壁51の筒の内側に入り込むように配置される。このような内壁51があることで、回収部50に回収された液体LQの高さが内壁51の上端51aまで達することになる。これにより、外筒302の一端302aは、内壁51の内側で液体LQに浸かる状態となる。一方、内筒301の下端である一端301aは内壁51の上端51aよりも高い位置に配置される。したがって、内筒301の一端301aと液体LQとの間には隙間が構成される。
 このような集塵装置1において、集塵ノズル140から吸い込んだ粉塵等が含まれる空気は、2本の吸引ダクト145を介して吸い上げられ、導入パイプ131から本体10内に引き込まれる。2本の導入パイプ131のそれぞれは、互いに本体10の180°ずれた位置に取り付けられるため、本体10内に引き込まれた空気は外筒302の外周に沿って旋回して回転気流となる。
 回転気流となった空気は外筒302に沿って上昇し、隙間Gから内筒301と外筒302との隙間に進んでいく。内筒301と外筒302との隙間に進んだ空気はこの隙間で回転気流となって下降していく。そして、内筒301の一端301aから内筒301の内側に入って再び上昇し、本体10の外へ排出される。
 このような空気の吸い込みに加え、供給ノズル40から液体LQを供給すると、内筒301の外側において回転気流に液体LQが拡散される。網状体80が設けられている場合には、供給ノズル40から網状体80に向けて液体LQを噴射することで、網状体80を通過する際に液体LQが拡散され、効率良く回転気流に液体LQを含ませることができる。網状体は上部より常に液体が噴射されていることから常に洗浄されている状態と等しくなり、目詰まりは発生しにくい。
 液体LQは、外筒302の外側で発生する回転気流とともに内筒301と外筒302との隙間で発生する回転気流にも含まれる。したがって、これらの回転気流に合わせて本体10内に2つの液体キャッチャ20が構成される。そして、回転気流によって遠心分離された粉塵等は液体キャッチャ20の液体LQに捕獲される。粉塵等を捕獲した液体LQは徐々に本体10の下方の回収部50に回収される。そして、回収部50に溜まった液体LQは、ポンプ60によってフィルタ70に送られ、濾過された後、再び供給ノズル40に戻される。
 このような集塵装置1によれば、回収部50が本体10と一体化されているため装置構成を小型化することができる。また、内筒301および外筒302に沿って下方の回収部50に液体LQが回収されるため、ドレン42などの配管が不要となる。これによって装置構成を簡素化することができる。なお、図12に示す例では、導入パイプ131から本体10内に空気を引き込み、内筒301から本体10外へ排出しているが、反対に内筒301から本体10内に空気を引き込み、導入パイプ131から本体10外へ排出するようにしてもよい。
(導入口)
 図13(a)および(b)は、導入口を示す断面図である。
 導入パイプ131から本体10内に空気が流れ込む際、空気の流速を高めることで回転気流の回転速度を高めることができる。
 図13(a)に示す例では、本体10の導入パイプ131の内径d1よりも排気管30と本体10との隙間d2が狭くなるよう、排気管30の直径を大きくしている。これにより、導入パイプ131から本体10へ流れる空気の流路が狭くなり、排気管30の外側で発生する回転気流の回転速度が高まる。
 また、図13(b)に示す例では、導入パイプ131の本体10の入口側にプレート132が設けられている。プレート132によって導入パイプ131から本体10へ流れる空気の流路が徐々に狭くなり、本体10に入る際の空気の流速を高めて回転気流の回転速度を高めることができる。
 いずれの例においても、本体10内で発生させる回転気流の回転速度を高めることで、遠心分離の効率を向上させることができる。
(集塵ノズル)
 図14は、集塵ノズルの例を示す断面図である。
 本願発明者は、図14に示す集塵ノズル140を創出し、特許に至った(特許第5729739号)。
 すなわち、この集塵ノズル140は、レーザ出射ヘッド130から出射されるレーザ光の回りを取り囲むことができる回転対称の形状を有する。集塵ノズル140は、レーザ光の走査エリア21を形成するために必要な錐状の空間23を取り囲む。
 この集塵ノズル140の下縁29と対象物Wとの間には隙間31が設けられ、周囲の空気を集塵ノズル140内へ供給する。加えて、集塵ノズル140の下端には、圧縮空気供給口33が接続され、圧縮空気を集塵ノズル140内へ供給し、これによっても集塵ノズル140内に旋回流を生じさせる。
 集塵ノズル140のスカート部25には吸引ダクト145が接続される。この吸引ダクト145は、スカート部25の水平断面において接線方向へ接続し、図示しない蛇腹管などにより連通する吸引ポンプの負圧により、排気をおこなう。これにより集塵ノズル140内に旋回流36を生じさせる。
 この集塵ノズル140によれば、集塵ノズル140の下縁29と対象物Wとの間に設けられた隙間31から集塵ノズル140内へ供給された空気41、および、集塵ノズル140の下端の圧縮空気供給口33から集塵ノズル140内へ供給された空気は、レーザ加工部位の近傍の空気をほぼ巻き込んで、上昇流となり、集塵ノズル140の回転対称の形状に沿って旋回流36となり、回転対称の形状の接線方向へ、吸引ダクト145を通って排気される。さらに昇降部27の上縁とレーザ出射ヘッド130との隙間32から供給される空気45は、下降流となって旋回流36に合流し、吸引ダクト145を通って排気される。
 このような集塵ノズル140を用いることで、加工機100における加工の際の粉塵等を効率良く吸引することができる。このような吸引効率の高い集塵ノズル140を用いた場合、通常のフィルタを用いた集塵機では、短時間でフィルタの目詰まりを起こしてしまう。そこで、本実施形態に係る集塵装置1を適用することで、粉塵等の効率のよい吸引から、目詰まりを発生させずに効果的な集塵を実現することができる。また、集塵ノズル140は2本の吸引ダクト145によって吸引していることから、2本の吸引ダクト145を集塵装置1の2つの導入パイプ131に1対1で接続することができる。このため、集塵ノズル140および集塵装置1は互いの接続マッチングに優れている。
 以上説明したように、実施形態に係る集塵装置1によれば、粉塵等をフィルタを用いることなく効率良く分離して除去することが可能になる。
 なお、上記に本実施形態およびその具体例を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。例えば、集塵装置1に2本の導入パイプ131が本体10に取り付けられている例を示したが、導入パイプ131は本体10に1本または3本以上取り付けられていてもよい。また、レーザ出射ヘッド130は一軸方向に移動する移動ユニット150に設けられる場合のほか、多関節アームに設けられていてもよい。また、複数の集塵装置1を並列または直列に配置することで、より集塵効率の高い集塵システムを構成してもよい。また、上記の実施形態では、液体LCを供給する供給ノズル40および液体LCを回収する回収部50を備えた構成を例としたが、供給ノズル40を設けない構成、回収部50を設けない構成でもよい。すなわち、供給ノズル40を設けない構成では、予め本体10に所定量の液体LCを入れておき、この状態で吸引することで液体キャッチャ20を形成して粉塵等の捕獲を行う。また、回収部50を設けない構成では、粉塵等の捕獲を終了した後に、本体10を傾斜させて液体LCを排出したり、ドレン42から液体LCを排出したりすればよい。また、前述の各実施形態またはその具体例に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、各実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
 以上のように、本発明の集塵装置1は、レーザ加工機以外の加工機100、例えば、レーザ溶接機、レーザやレーザ以外のエネルギーを用いた加熱装置、ブレードによる切断装置、3次元造形装置(3Dプリンタ)など、加工処理の際に煙や粉塵が発生する加工機100に好適に利用可能である。また、集塵装置1は加工機100以外にも、工場等の室内や屋外の空気を吸引して集塵する場合や、家庭用の集塵(空気清浄)および加湿装置としても利用することが可能である。
1…集塵装置
10…本体
11…直胴部
12…蓋
13…導入部
20…液体キャッチャ
30…排気管
30a…後端開口部
35…排気ダクト
36…旋回流
38…排出ダクト
38a…吸引口
40…供給ノズル
42…ドレン
50…回収部
50a…開口部
50b…分離プレート
51…内壁
51a…上端
60…ポンプ
70…フィルタ
80…網状体
100…加工機
110…加工機本体
111…スイッチ類
115…ディスプレイ
116…キーボード
117…マウス
120…ステージ
130…レーザ出射ヘッド
131…導入パイプ
140…集塵ノズル
145…吸引ダクト
150…移動ユニット
200…吸引装置
200a…吸引口
220…フィルタ部
301…内筒
301a…一端
301b…他端
301s…外周面
302…外筒
302a…一端
302b…他端
302s…外周面
500…筐体
LQ…液体
W…対象物
 
 

Claims (8)

  1.  筒型に設けられた本体と、前記本体の内部の途中から前記本体の一方端を貫通して外部に延出するよう設けられ、吸引装置によって前記本体内の空気を吸い込むための排気管と、前記本体の内部に液体を供給する供給ノズルと、前記本体から前記液体を回収する回収部と、前記回収部から前記供給ノズルへ前記液体を戻すポンプと、を備えた集塵装置による集塵方法であって、
     前記吸引装置によって吸引することで前記本体の内壁面に沿って旋回しながら進む回転気流を形成する工程と、
     前記供給ノズルから前記液体を供給する工程と、
     前記回転気流によって前記液体を前記内壁面に拡げていき、前記液体の膜となって回転する液体キャッチャを連続的に形成する工程と、
     前記本体の内部に導入された空気に含まれる煙や粉塵を前記回転気流による遠心力で外側に分離して前記液体キャッチャで捕獲する工程と、
     を備えたことを特徴とする集塵方法。
  2.  集塵を行っている間、前記供給ノズルから前記液体を連続または断続的に供給し、前記液体キャッチャを構成する前記液体の一部を前記本体から前記回収部で回収し、回収された前記液体を前記ポンプで前記供給ノズルへ戻すことによって前記液体を循環させて、前記本体の内部で回転する前記液体キャッチャを連続的に形成する、請求項1記載の集塵方法。
  3.  前記排気管の後端には後端開口部が設けられ、
     前記吸引装置には吸引口が設けられ、
     前記後端開口部および前記吸引口は、前記回収部内で互いに離間して配置され、
     集塵を行っている間、前記排気管から吸い込まれる前記液体の一部を前記後端開口部から前記回収部に送る、請求項1または2に記載の集塵方法。
  4.  筒型に設けられ、吸引する空気によって内部に回転気流を発生させる本体と、
     前記本体の内部の途中から前記本体の一方端を貫通して外部に延出するよう設けられ、吸引装置によって前記本体内の空気を吸い込むための排気管と、
     前記回転気流を利用して前記本体の内壁面に沿って液体の膜となって回転する液体キャッチャを形成するための前記液体を供給する供給ノズルと、
     前記本体で前記回転気流に含まれる前記液体を回収する回収部と、
     前記回収部から前記供給ノズルへ前記液体を戻すポンプと、
     を備えた集塵装置であって、
     前記回収部は、前記本体の内部における前記排気管とは反対側に設けられ、
     前記排気管は、内筒と外筒とを有し、
     前記外筒の前記回収部側の一端は、前記内筒の前記回収部側の一端よりも前記回収部側に延出し、
     前記外筒の他端と前記内筒の外周面との間には隙間が設けられ、
     前記内筒の他端は、前記本体から外部に延出する、ことを特徴とする集塵装置。
  5.  前記隙間には網状体が設けられ、
     前記供給ノズルは前記液体を前記網状体に向けて噴射する、請求項4記載の集塵装置。
  6.  前記供給ノズルは、前記回転気流の流れの方向に向けて前記液体を噴射する、請求項4または5に記載の集塵装置。
  7.  前記ポンプから前記供給ノズルの間に設けられたフィルタをさらに備えた、請求項4~6のいずれか1つに記載の集塵装置。
  8.  対象物に照射するレーザ光を出射するレーザ出射ヘッドと、
     前記対象物から発生する煙や粉塵を吸引して引き込むダクトと、
     前記ダクトの途中に設けられる請求項4~7のいずれか1つに記載の集塵装置と、
     を備えたことを特徴とするレーザ加工機。
     
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020065671A1 (en) * 2018-09-26 2020-04-02 INDIAN INSTITUTE OF TECHNOLOGY MADRAS (IIT Madras) Air pollution control system
JP7193124B2 (ja) * 2018-10-26 2022-12-20 株式会社七洋製作所 焼印装置、菓子製造装置、及び排煙方法
KR102107377B1 (ko) * 2019-09-18 2020-05-07 주식회사 비즈테크 레이저 클리닝 장치
KR102133742B1 (ko) * 2019-09-18 2020-07-14 주식회사 비즈테크 디스플레이가 구비된 레이저 클리닝 장치
CN112973325B (zh) * 2019-12-17 2022-05-17 宁波方太厨具有限公司 吸尘器用团聚灰尘分离器
CN113160514B (zh) * 2020-01-22 2023-01-03 中移物联网有限公司 一种风道式烟感系统
CN111872549B (zh) * 2020-06-25 2022-04-26 扬州哈登塑料技术有限公司 一种高效型焊接设备
CN112207435B (zh) * 2020-09-30 2022-04-08 中山汉捷激光精密科技有限公司 一种多功能自动化激光切割设备
CN112742141A (zh) * 2020-12-09 2021-05-04 科大讯飞股份有限公司 一种降尘净化设备和降尘净化方法
CN112594036A (zh) * 2020-12-10 2021-04-02 三一汽车起重机械有限公司 一种降尘系统和汽车起重机
CZ35478U1 (cs) * 2021-09-23 2021-10-19 Tomáš Čech Odstředivé filtrační zařízení
CN113769513B (zh) * 2021-10-14 2022-08-30 苏州锐涛光电科技有限公司 一种激光切割机除尘装置
CN114405205B (zh) * 2022-02-11 2022-10-25 青岛云路先进材料技术股份有限公司 高温气固混合相分离设备

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4970565U (ja) * 1972-10-03 1974-06-19
JPS5317886U (ja) * 1976-07-23 1978-02-15
JPH0852383A (ja) * 1994-08-09 1996-02-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd サイクロン式集塵装置
JPH10192634A (ja) * 1998-02-25 1998-07-28 Nec Home Electron Ltd 空気清浄機
JPH11207124A (ja) * 1998-01-21 1999-08-03 Nec Home Electron Ltd 空気清浄システム及びその駆動方法
JPH11207125A (ja) * 1998-01-21 1999-08-03 Nec Home Electron Ltd 空気清浄機
JP2000093726A (ja) * 1998-09-22 2000-04-04 Nec Home Electronics Ltd ミスト発生装置
JP2015174102A (ja) * 2014-03-13 2015-10-05 株式会社アフレアー レーザー加工集塵装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2120615A1 (en) 1971-04-27 1972-11-09 Brinker, Ernst, 4680 Wanne-Eickel Gas washer - with multiple spray - cyclone - filter action
ES2002360A6 (es) 1985-09-21 1988-08-01 Izumi Masahiko Procedimiento para producir la suspension en el aire de particulas ultra-finas de micro-gotitas de agua y metodo de limpieza del interior de una habitacion utilizando dicho procedimiento
JPH06292813A (ja) * 1993-04-01 1994-10-21 Nec Home Electron Ltd 空気清浄機
JPH06170143A (ja) * 1993-08-20 1994-06-21 Nec Home Electron Ltd 空気清浄機
JPH1050U (ja) * 1997-09-22 1998-02-24 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 空気清浄機
CN1273874A (zh) * 2000-04-05 2000-11-22 郭兆声 水气混合离心力分离废气过滤器
JP2001321979A (ja) * 2000-05-12 2001-11-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd レーザー穴加工機の加工粉集塵装置
TW515409U (en) * 2001-12-28 2002-12-21 Yu-Jr Li Structure for aluminum alloy thermal insulation vehicular cabin
JP3729354B2 (ja) * 2002-04-04 2005-12-21 株式会社 ワイ・エム・エス 集塵装置
JP2004001118A (ja) 2002-05-31 2004-01-08 Disco Abrasive Syst Ltd 粉塵処理装置および粉塵処理装置を装備した加工機
US20060086253A1 (en) 2004-10-27 2006-04-27 Siddhartha Gaur Cyclone separator cooler
JP2006175336A (ja) * 2004-12-21 2006-07-06 Plante:Kk 湿式ガス浄化装置
JP2007069194A (ja) * 2005-09-08 2007-03-22 Masuki Takasu 微細粒子除去方法、ならびにその装置
CN201120236Y (zh) * 2007-11-13 2008-09-24 闫会元 水气混合、分离式多级空气净化装置
JP2015120138A (ja) 2013-12-20 2015-07-02 東プレ株式会社 集塵機
CN204247020U (zh) * 2014-12-02 2015-04-08 浙江赤道筑养路机械有限公司 一种离心式洗涤机

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4970565U (ja) * 1972-10-03 1974-06-19
JPS5317886U (ja) * 1976-07-23 1978-02-15
JPH0852383A (ja) * 1994-08-09 1996-02-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd サイクロン式集塵装置
JPH11207124A (ja) * 1998-01-21 1999-08-03 Nec Home Electron Ltd 空気清浄システム及びその駆動方法
JPH11207125A (ja) * 1998-01-21 1999-08-03 Nec Home Electron Ltd 空気清浄機
JPH10192634A (ja) * 1998-02-25 1998-07-28 Nec Home Electron Ltd 空気清浄機
JP2000093726A (ja) * 1998-09-22 2000-04-04 Nec Home Electronics Ltd ミスト発生装置
JP2015174102A (ja) * 2014-03-13 2015-10-05 株式会社アフレアー レーザー加工集塵装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3437712A4 *

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